Jednym z głównych zadań tej wyprawy było przyłączenie do ISS modułu Node 2 zbudowanego przez włoskich specjalistów. 2010 – 15 grudnia wystartował z kosmodromu Bajkonur na pokładzie Sojuza TMA-20 w kierunku Międzynarodowej Stacji Kosmicznej jako członek 26 i 27 stałej załogi. Pełnił funkcję inżyniera pokładowego. Lądowanie nastąpiło 24 maja 2011 roku w Kazachstanie. 2015 – w lipcu został przydzielony do 52 i 53 stałej załogi na ISS. 2017 – 28 lipca poleciał na ISS statkiem Sojuz MS-05.

Nagrody i odznaczenia nagrody zespołowe przyznane za misje kosmiczne: „Mir 97” (Niemiecka Agencja Kosmiczna), „Euromir 95” (ESA), NASA-Mir (NASA), „Euromir 94” (ESA) Universal Astronaut Insignia za lot orbitalny (nr 464) – Stowarzyszenie Uczestników Lotów Kosmicznych ()

Wykaz lotów Loty kosmiczne, w których uczestniczył Paolo A.